JPH11252986A - 多重巻き電動機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各系統の多相固定子巻線に流れる電流に大き
な差が生じないようにすることができる多重巻き電動機
の制御装置を提供することにある。 【解決手段】 一方のインバータ制御ユニット２３のＰ
ＷＭ信号発生部から出力されたＰＷＭ制御信号を他方の
インバータ制御ユニット２４のインバータ７に与えるよ
うに、２台のインバータ制御ユニット２３，２４の切り
替えスイッチ２８，２８を選択する。インバータ制御ユ
ニット２３のラインドライバ２５とインバータ制御ユニ
ット２４のラインレシーバ２６を接続する。インバータ
制御ユニット２３及び２４の三相整流回路５，５の出力
をそれぞれ共通に接続する。各インバータ制御ユニット
の交流入力端子に対してそれぞれ実質的にインピーダン
スが等しい交流リアクトル４ａ〜４ｆを別個に接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の固定子スロ
ットにｎ（正の整数）系統の多相固定子巻線が各相が同
相になるようにそれぞれ収納されてなる多重巻き電動機
の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】誘導電動機や同期電動機等の交流電動機
を制御するインバータに用いる半導体スイッチング素子
には、容量に限界がある。そのため使用する半導体スイ
ッチング素子によって制御できる電動機の容量が決まっ
てしまう。そこで半導体スイッチング素子の容量により
決まる最大容量以上の容量の電動機を制御する目的で、
複数の固定子スロットにｎ（正の整数）系統の多相固定
子巻線を各相が同相になるようにそれぞれ収納した多重
巻き電動機を作り、ｎ（正の整数）系統の多相固定子巻
線をそれぞれ別個のインバータで制御する技術が提案さ
れた。例えば、電気学会技術報告第４６２号２．２．４
項に記載された「ＡＣドライブ産業応用における拡大・
高度化技術」と題する論文の２．１３図（ａ）には、２
系統の多相固定子巻線を各相が同相になるように同じ固
定子スロットに重ねて収納した多重巻き誘導電動機に対
して、２台の三相ブリッジインバータを用意し、この２
台の三相ブリッジインバータにより２系統の多相固定子
巻線を別個に励磁する技術が開示されている。

【０００３】２台の三相ブリッジインバータを用いて２
系統の多相固定子巻線を別個に励磁する場合には、同じ
固定子スロット内に収納される２系統の多相固定子巻線
の各相の巻線に流れる電流が同相になるように各インバ
ータを制御する必要がある。しかしながら２台のインバ
ータに対してそれぞれ別個にＰＷＭ制御部（パルス幅変
調制御部）を備えた制御装置を用意し、１つの電流指令
信号に基づいて各インバータをそれぞれ別個にＰＷＭ制
御（パルス幅変調制御）すると、多重巻き電動機で振動
が発生することが分かった。これは一方の系統の巻線に
電流が流れると、他方の系統の巻線に誘起電圧が発生
し、この誘起電圧による電流の変化を検出してこれを打
ち消すように各インバータの制御装置がＰＷＭ制御して
しまうためである。

【０００４】そこで出願人は、この問題を解消するため
に、特願平８−１９６２９４号において、ｎ系統の多相
固定子巻線の同じ相を流れるｎ系統分の相電流の合成電
流値をそれぞれ求めるｎ系統分相電流合成手段と、電流
指令を出力する電流指令発生手段と、ｎ系統分相電流合
成手段から出力される各相ごとの合成電流値と電流指令
発生手段から出力される電流指令とを入力として、各相
の合成電流値を電流指令によって指令された指令電流値
にするためのＰＷＭ制御信号を出力するＰＷＭ制御信号
発生手段とを備え、ＰＷＭ制御信号発生手段から出力さ
れたＰＷＭ制御信号に基づいてｎ台のインバータを一括
して制御するＰＷＭ制御部を設ける技術を提案した。こ
のようにｎ系統分相電流合成手段により求めたｎ系統分
の相電流の合成電流値を電流指令によって指令された指
令電流値にするようにＰＷＭ制御信号を発生し、このＰ
ＷＭ制御信号によりｎ台のインバータを一括して制御す
ると、モータ定数が各系統で異なるために、各系統の各
相の電流は同一にはならないが電気的に同相となり、し
かも各系統の同相印加電圧が同一となって、系統間での
誘起電圧の影響を受けることなく、電動機のトータルト
ルクを制御できる。またこの先願では、既存のまたは専
用で作ったインバータ制御ユニットを複数台用いて任意
の容量の多重巻き電動機を制御できる技術も提案されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】複数台のインバータ制
御ユニットを用いて先願の技術を実施する場合には、ｎ
系統分相電流合成手段を構成するために、比較的面倒な
配線作業が必要になる問題があった。そのためにインバ
ータ制御ユニットを用いるメリットが少し失われてい
た。

【０００６】本発明の目的は、複数台の同じ構造のイン
バータ制御ユニットを用いて振動を生じさせることなく
多重巻き誘導電動機を制御できる多重巻き誘導電動機の
制御装置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、複数台のインバータ
制御ユニットを用いることができて、しかも製造が容易
な多重巻き電動機の制御装置を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、１台のインバータ制
御ユニットの相電流検出手段により求めた相電流に基づ
いてすべてのインバータ制御ユニットのインバータの駆
動に必要なＰＷＭ制御信号を得る場合において、各系統
の多相固定子巻線に流れる電流に大きな差が生じないよ
うにすることができる多重巻き電動機の制御装置を提供
することにある。

【０００９】本発明の更に他の目的は、各インバータ制
御ユニットの多相整流回路に許容容量以上の電流が流れ
るのを防止できる多重巻き電動機の制御装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の固定子
スロットにｎ（正の整数）系統の多相固定子巻線が各相
が同相になるようにそれぞれ収納されてなる多重巻き誘
導電動機を制御するために、ｎ系統の多相固定子巻線に
対して、ｎ台のインバータ制御ユニットを用いる。ｎ台
のインバータ制御ユニットは、多相交流電源から入力さ
れる多相交流電力を直流電力に整流する多相整流回路
と、多相整流回路の出力を入力として交流電力を出力す
るインバータと、該インバータをＰＷＭ制御するための
ＰＷＭ制御信号を出力するＰＷＭ制御部と、ＰＷＭ制御
信号を外部に出力するラインドライバと、外部からＰＷ
Ｍ制御信号を受信するラインレシーバと、ＰＷＭ制御部
とラインレシーバとを選択的にインバータに接続する切
り替えスイッチと、多相固定子巻線の相電流を検出する
相電流検出手段とをそれぞれ備えている。

【００１１】そして１台のインバータ制御ユニットにお
いては、その相電流検出手段により求めた相電流がフィ
ードバックされて、該１台のインバータ制御ユニットの
ＰＷＭ制御部において対応する多相固定子巻線の各相の
相電流の値を電流指令によって指令された指令電流値に
するためのＰＷＭ制御信号が出力される。またこの１台
のインバータ制御ユニットのＰＷＭ制御部から出力され
たＰＷＭ制御信号がｎ−１台のインバータ制御ユニット
の各インバータに与えられるように、ｎ台のインバータ
制御ユニットの切り替えスイッチが選択され、かつ前記
１台のインバータ制御ユニットのラインドライバとｎ−
１台のインバータ制御ユニットのラインレシーバとが接
続される。これにより共通のＰＷＭ制御信号に基づいて
ｎ台のインバータが一括して制御される。このように共
通のＰＷＭ制御信号によりｎ台のインバータを一括して
制御すると、モータ定数が各系統で異なるために、各系
統の各相の電流は同一にはならないが電気的に同相とな
り、しかも各系統の同相印加電圧が同一となって、系統
間での誘起電圧の影響を受けることがなくなるので、電
動機で振動が発生するのを抑制できる。

【００１２】１台のインバータ制御ユニットの相電流検
出手段で求めた１系統の多相固定子巻線の相電流に基づ
いて得たＰＷＭ制御信号により他のインバータ制御ユニ
ットのインバータを制御する場合に、各インバータ制御
ユニットの多相整流回路の直流出力電圧が完全に一致す
ることはない。これは各多相整流回路を構成するダイオ
ード等の半導体整流素子の順電圧降下Ｖｆにバラツキが
あるためである。各インバータ制御ユニットの多相整流
回路における電圧降下（インピーダンス）の差は、その
まま各インバータ制御ユニットの多相整流回路の電流バ
ランスを決定する。すなわち電圧降下が大きくなると電
流の負担率が小さくなり、電圧降下が小さくなると電流
の負担率が大きくなる。その結果、インバータ制御ユニ
ットの多相整流回路の許容電流以上の電流が流れてしま
うような事態も発生する。また各インバータ制御ユニッ
トの多相整流回路の直流出力に位相の異なるリップルが
発生すると、各系統の多相固定子巻線に流れる電流にも
位相の異なるリップルが発生し、これがトルクリップル
を発生する。そこで本発明では、ｎ台のインバータ制御
ユニット内の多相整流回路の出力をそれぞれ共通に接続
し、ｎ台のインバータ制御ユニットの多相整流回路の交
流入力端子に対してそれぞれ実質的にインピーダンスが
等しい交流リアクトルを別個に接続する。

【００１３】このようにすると、各インバータ制御ユニ
ットの多相整流回路の出力電圧が一致し、しかも各イン
バータ制御ユニットの多相整流回路を流れる電流は、Ａ
Ｃリアクトルにおける電圧降下またはインピーダンスに
よって支配されるため、各インバータ制御ユニットの多
相整流回路を流れる電流に大きな差がなくなり、各系統
の多相固定子巻線に流れる電流を実質的に等しくするこ
とができる。その結果各インバータ制御ユニットの多相
整流回路を許容容量の範囲で動作させることが可能にな
る。また各多相整流回路の出力を共通接続すると、例え
ば平滑コンデンサの容量に大きな容量差がある場合や、
直流電圧にリップルがある場合にも、大きなトルクリッ
プルが発生することがない。更に交流リアクトルを設け
ると、高調波（商用電源の周波数）のリップルを改善す
ることができ、また力率改善の効果も得られる。

【００１４】ここで実質的にインピーダンスが等しい交
流リアクトルの誤差範囲は、％リアクタンスが±５％程
度になる程度である。

【００１５】本発明が適用されるのは、多重巻き誘導電
動機または多重巻き同期電動機である。また本発明が適
用されるのは、典型的には複数の固定子スロットに２系
統の三相固定子巻線が各相が同相になるようにそれぞれ
収納されてなる多重巻き電動機の制御である。なお同じ
固定子スロットに収納される２系統分の巻線を、固定子
スロットの深い部分と浅い部分とに別けて収納すると、
系統内及び系統間の励磁バランスが崩れる恐れがある。
したがって理想的には、固定子スロットに収納される２
系統分の巻線は内部に均等に分散させてしまうことが好
ましい。しかしながらこのようなことをするのは製作上
面倒であるため、２系統の三相固定子巻線のうち同じ相
の２つの巻線をステータコアの周方向に並ぶ複数の固定
子スロットの深い部分と浅い部分に収納する。そして隣
接する極毎に固定子スロットの深い部分と浅い部分とに
収納する巻線を交互に替えて系統間の磁気バランスをと
るようにするのが好ましい。

【００１６】なお相電流検出手段は、三相であれば三相
の相電流の二相の相電流を検出する２台の電流検出器と
検出した二相の相電流から残りの一相の相電流を演算す
る相電流演算回路とから構成することができる。

【００１７】既存のインバータ制御ユニットには、回生
能力向上用のコンデンサを接続する目的や、電動機の保
持ブレーキユニットの電源を提供する目的で、多相整流
回路の出力端子に外部から接続可能な専用接続端子をそ
れぞれ備えているものがある。このようなインバータ制
御ユニットを用いると、各インバータ制御ユニットにお
ける多相整流回路の出力の共通接続は極めて簡単に行え
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態の一例を
詳細に説明する。図１は、本発明を複数の固定子スロッ
トに２系統の三相固定子巻線が各相が同相になるように
それぞれ収納されてなる多重巻き誘導電動機１の制御装
置に適用した実施の形態の一例の概略構成図であり、図
２は図１の主要部分の詳細回路図である。図１に示すよ
うに、この例では、２系統の三相固定子巻線に対して２
台のインバータ制御ユニット２３及び２４が設けられて
いる。２台のインバータ制御ユニット２３及び２４は、
図２に詳しく示すように構造は同じであるが、図１にお
いては実際に使用している部分を抽出して図示してあ
る。２台のインバータ制御ユニット２３及び２４は、そ
れぞれ三相整流回路（多相整流回路）５，５の出力端子
に外部から接続可能な専用接続端子Ｔ１及びＴ２をそれ
ぞれ備えている既存のユニットであり、２台のインバー
タ制御ユニット２３及び２４の専用接続端子Ｔ１及びＴ
２間は相互に接続線を介して接続されている。また図１
に示すように２台のインバータ制御ユニット２３及び２
４の三相交流端子には、実質的にインピーダンスが等し
い交流リアクトル４ａ〜４ｃ及び４ｄ〜４ｆがそれぞれ
別個に接続されていて、これら交流リアクトル４ａ〜４
ｃ及び４ｄ〜４ｆを介して三相交流電源ＡＣから三相交
流電力が２台のインバータ制御ユニット２３及び２４に
入力されている。

【００１９】以下図２を中心にしながらこの実施の形態
を説明する。この例では、多重巻き誘導電動機１はデル
タ結線された２系統の三相固定子巻線（巻線１７〜１９
と巻線２０〜２２によって構成される固定子巻線）を有
している。

【００２０】２台のインバータ制御ユニット２３，２４
の構成は、同じであるため、マスタ制御装置となるイン
バータ制御ユニット２３についてその構成を説明する。
図１に示すように、三相交流電源ＡＣからの三相交流電
力は、交流リアクトル４ａ〜４ｃ及び４ｄ〜４ｆを介し
て、それぞれ入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔ（図２）に入力され
る。三相交流電力は、ダイオードを三相ブリッジ接続し
て構成される三相整流回路５により直流に整流されて、
平滑コンデンサ６により平滑される。なお三相整流回路
５は、サイリスタ等の制御整流素子を用いて構成するこ
ともできる。平滑コンデンサ６により平滑された直流
は、電圧がＰＷＭ制御される電圧制御型の三相ブリッジ
・インバータ７に供給される。この例では、三相ブリッ
ジ・インバータ７の半導体スイッチング素子として、Ｉ
ＧＢＴと呼ばれる絶縁ゲートバイポーラトランジスタを
用いている。インバータ７の三相出力（ＵA ，ＶA ，Ｗ
A ）は、多重巻き誘導電動機１の第１の系統を構成する
三相固定子巻線１７〜１９に供給されている。そしてス
レーブ制御装置となるインバータ制御ユニット２４のイ
ンバータ７の三相出力（ＵB ，ＶB ，ＷB ）は、多重巻
き誘導電動機１の第２の系統を構成する三相固定子巻線
２０〜２２に供給されている。

【００２１】またインバータ制御ユニット２３の三相整
流回路５の出力は、専用接続端子Ｔ１及びＴ２から接続
線を介してインバータ制御ユニット２４の専用接続端子
Ｔ１及びＴ２に接続されており、これにより２台のイン
バータ制御ユニット２３及び２４の出力は共通接続され
ている。

【００２２】インバータ制御ユニット２３の変流器から
なる２つの電流検出器８ａ及び８ｂは、インバータ制御
ユニット２３の２相の出力即ち相電流（ＵA ，ＶA ）を
検出する。これら２相分の相電流は、過電流検出器３と
Ｗ相電流演算回路１１とに入力される。過電流検出器３
は検出レベル以上の過電流が流れると電源スイッチをオ
フにする指令を出力する。Ｗ相電流演算回路１１では、
Ｉｗ＝−（Ｉｕ＋Ｉｖ）の演算式により、Ｕ相とＶ相の
２相の合成電流値からＷ相の合成電流値を演算により求
める。なおこの回路構成は周知であるので説明は省略す
る。Ｗ相電流演算回路１１を用いずに、３相に対して３
台の電流検出器を設けてよいのは勿論である。

【００２３】インバータ制御ユニット２３に入力される
速度指令ＶCMは、接続状態にある速度指令切り替えスイ
ッチ２７を通して入力される。速度指令ＶCMとエンコー
ダ用コネクタ１６を介して入力されたエンコーダ２によ
って検出した検出速度ＶTGとの偏差即ち速度偏差は、電
流ベクトル演算回路１０に入力される。電流ベクトル演
算回路１０では、周知のすべり周波数制御型ベクトル制
御方式により電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊，Ｉｗ^＊を演算し
て出力する。なお電流ベクトル演算回路１０では、磁束
フィードバック制御方式により電流指令を出力するよう
にしてもよい。なおこの例では、電流ベクトル演算回路
１０に至るまでの構成要素が、電流指令発生手段を構成
している。

【００２４】電流ベクトル演算回路１０から出力された
電流指令Ｉｕ^＊，Ｉｖ^＊，Ｉｗ^＊は、合成電流値Ｉｕ，
Ｉｖ，Ｉｗとの偏差をとられ、その偏差値は電流ループ
ゲイン回路１２で電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊に変
換されて各相ごとに増幅される。なお偏差を取って増幅
する回路が、２系統一括電流制御部１３を構成してい
る。電流ベクトル演算回路１０と２系統一括電流制御部
１３とに図１の電流調整器９が構成されている。

【００２５】ＰＷＭ信号発生回路１４は、電流ループゲ
イン回路１２から出力された電圧指令Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，
Ｖｗ^＊を三角波と比較して、各相の相電流の電流値を電
流指令によって指令された指令電流値にするためのＰＷ
Ｍ制御信号を出力する。

【００２６】ＰＷＭ信号発生回路１４の出力は、ＰＷＭ
入力切り替えスイッチ２８を介してデッドタイム生成回
路１５に入力される。デッドタイム生成回路１５では、
三相ブリッジを構成する上下のアーム（ブリッジの上下
の回路）が短絡するのを防止するためにデッドタイムを
生成して三相ブリッジ・インバータ７の各パワー素子に
ＰＷＭ信号（ＰＷＭＵ〜ＰＷＭＷ）を供給する。ＰＷＭ
入力切り替えスイッチ２８には、外部からＰＷＭ信号を
入力する場合に用いるラインレシーバ２６が接続されて
おり、このラインレシーバ２６には、ケーブル接続用の
ケーブル用ＰＷＭコネクタ３０が接続されている。

【００２７】またＰＷＭ信号発生回路１４の出力には、
外部にＰＷＭ信号を出力するためのラインドライバ２５
が接続され、このラインドライバ２５には、ケーブル接
続用のケーブル用ＰＷＭコネクタ２９が接続されてい
る。以上の構成により、インバータ制御ユニット２３及
び２４が構成されている。なおこの例では、インバータ
制御ユニット２３のラインドライバ２５からインバータ
制御ユニット２４のラインレシーバ２６、ＰＷＭ入力切
り替えスイッチ２８及びデッドタイム生成回路１５を通
して、インバータ制御ユニット２４のインバータに、イ
ンバータ制御ユニット２３のインバータに与えられるＰ
ＷＭ制御信号と同じＰＷＭ制御信号が与えられる。その
ためインバータ制御ユニット２４では、独自にＰＷＭ制
御信号を発生しないように、速度切り替えスイッチ２７
が非接続状態になっており、また切り替えスイッチ２８
もラインレシーバ２６側に切り替わっている。なお速度
切り替えスイッチ２７及びＰＷＭ入力切り替えスイッチ
２８（切り替えスイッチ）は、ソフトウエアによって構
成してもよい。例えば、マイクロコンピュータのＣＰＵ
で処理し、切り替え結果をＥＥＰＲＯＭに保存すること
により、これらのスイッチをソフトウエアで構成するこ
とができる。この例では、インバータ制御ユニット２４
のＰＷＭ制御部は、過電流保護とインバータ制御ユニッ
ト２３からのＰＷＭ制御信号を受信する目的で用いられ
ている。

【００２８】以上の構成によれば、第１の系統を制御す
るインバータ制御ユニット２３で作ったＰＷＭ制御信号
を第２の系統を制御するインバータ制御ユニット２４の
インバータの制御に利用するため、各系統のトルクの負
担は異なるものの誘導電動機のトータルトルクを常に所
望の値に制御できるため、誘導電動機で振動が発生する
のを抑制できる。

【００２９】図３は、本発明で制御する３相、４極、４
８スロットの多重巻き誘導電動機の固定子鉄心の概略正
面図であり、既存の誘導電動機で用いる固定子鉄心と同
様のものを用いることができる。図３において、３２は
巻線導体を収容する固定子スロットであり、各スロット
には１〜４８の順番符号を付してある。図４は、１つの
スロット３２の形状を概略的に拡大して示しており、ス
ロット３２の深い部分（径方向外側の部分）と浅い部分
（径方向内側の部分）とに、２系統の三相固定子巻線の
うち同じ相の２つの巻線が、それぞれ収納されている。
図４においては、第２の系統の三相固定子巻線のうちの
１相の巻線３４がスロット３２の深い部分に収納され、
第１の系統の三相固定子巻線のうちの１相の巻線３３
（巻線３４と同相）がスロット３２の浅い部分に収納さ
れている。３５は、巻線３３を構成する巻線導体であ
り、３６は巻線３４を構成する巻線導体である。

【００３０】図５は、本例における固定子巻線の巻き方
の一例を示す説明図である。なお図５の例は、図６に示
した三相固定子巻線のうち、固定子巻線１７及び２０に
ついての巻き方を示したものである。図５においては、
白抜きの三角印はＵ相、白抜きの四角印はＶ相、白抜き
の丸印はＷ相の第１の系統の巻線１７を示し、黒色の三
角印はＵ相、黒色の四角印はＶ相、黒色の丸印はＷ相の
第２の系統の巻線２０を示している。第１及び第２の系
統の総コイル数は４８となる。固定子巻線１７及び２０
は、図６に示したａからｂに至るまで図５のａ〜ｂで示
す経路で巻かれる。例えば１番のスロットでは、深い部
分に一方の巻線２０が収納され浅い部分に他方の巻線１
７が収納される。そして次に挿入される１２番、その次
に挿入される２番のスロット、その次に挿入される１１
番のスロットでも同様に、深い部分に一方の巻線２０が
収納され浅い部分に他方の巻線１７が収納される。そし
て次の２４番、１３番、２３番、１４番のスロットで
は、深い部分に一方の巻線１７が収納され浅い部分に他
方の巻線２０が収納される。そして次の２５番、３６
番、２６番、３５番のスロットでは、深い部分に一方の
巻線２０が収納され浅い部分に他方の巻線１７が収納さ
れる。最後の４８番、３７番、４７番、３８番のスロッ
トでは、深い部分に一方の巻線１７が収納され浅い部分
に他方の巻線２０が収納される。このように隣接する極
毎に固定子スロットの深い部分と浅い部分とに収納する
巻線を交互に替えると、２つの系統の磁気バランスがと
れるようになって好ましい。

【００３１】なお磁気バランスをとるためには、例えば
１つのスロットに２つの巻線１７及び２０を構成する巻
線導体をほぼ均等に分散させてまたは混在させて収めて
もよい。このようにすると特性の均一化を図ることがで
きる。

【００３２】なお上記例において、モータ容量が３０ｋ
Ｗであるとすると、２台のインバータ制御ユニット２
３，２４は、それぞれ１５ｋＷ相当のものを準備すれば
よい。また交流リアクトル４ａ〜４ｆとしては、％リア
クタンスが５％以内の交流リアクトルを用いればよい。

【００３３】また上記例は２系統の三相誘導電動機を対
象にするものであるが、更に多くの系統（ｎ系統）にす
ることも可能であり、更に多相とすることも可能であ
り、更に本発明は同期電動機にも適用できる。

【００３４】更に上記例では、固定子巻線をデルタ結線
により接続しているが、スター結線でもよく、またスタ
ー結線−デルタ結線の切り替え結線でもよい。

【００３５】また上記実施の形態では、専用接続端子Ｔ
１及びＴ２を備えたインバータ制御ユニットを用いた
が、このような専用接続端子を用いないインバータ制御
ユニットを用いる場合でも、各ユニットの三相整流回路
の出力を接続する作業は容易であるため、ユニットを用
いることの利点は失われるものではない。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、各インバータ制御ユニ
ットの多相整流回路の出力電圧が一致し、しかも各イン
バータ制御ユニットの多相整流回路を流れる電流は、Ａ
Ｃリアクトルにおける電圧降下またはインピーダンスに
よって支配されるため、各インバータ制御ユニットの多
相整流回路を流れる電流に大きな差がなくなって、各系
統の多相固定子巻線に流れる電流を実質的に等しくする
ことができる。その結果各インバータ制御ユニットの多
相整流回路を許容容量の範囲で動作させることが可能に
なる利点がある。また平滑コンデンサの容量に大きな容
量差がある場合や、直流電圧にリップルがある場合に
も、大きなトルクリップルが発生することがない。更に
交流リアクトルを設けると、高調波（商用電源の周波
数）のリップルを改善することができ、また力率改善の
効果も得られる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例の概略図である。

【図２】 本発明を実施する場合の実施の形態の要部の
一例の回路図である。

【図３】 本発明で制御する３相、４極、４８スロット
の多重巻き誘導電動機の固定子鉄心の概略正面図であ
る。

【図４】 スロットに巻線を収納した状態を説明するた
めに用いる説明図である。

【図５】 本例における固定子巻線の巻き方の一例を示
す説明図である。

【図６】 固定子巻線の結線状態を示す結線図である。

【符号の説明】

４ａ〜４ｆ 交流リアクトル ５ 三相整流回路 ６ 平滑コンデンサ ７ 三相ブリッジ・インバータ ８ａ，８ｂ 電流検出器 １４ ＰＷＭ信号発生回路 ２３，２４ インバータ制御ユニット ２５ ラインドライバ ２６ ラインレシーバ ２７ 速度切り替えスイッチ ２８ ＰＷＭ入力切り替えスイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の固定子スロットにｎ（正の整数）
   系統の多相固定子巻線が各相が同相になるようにそれぞ
   れ収納されてなる多重巻き電動機の制御装置であって、 多相交流電源から入力される多相交流電力を直流電力に
   整流する多相整流回路と、前記多相整流回路の出力を入
   力として交流電力を出力するインバータと、該インバー
   タをＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を出力するＰ
   ＷＭ制御部と、前記ＰＷＭ制御信号を外部に出力するラ
   インドライバと、外部から前記ＰＷＭ制御信号を受信す
   るラインレシーバと、前記ＰＷＭ制御部と前記ラインレ
   シーバとを選択的に前記インバータに接続する切り替え
   スイッチと、前記多相固定子巻線の相電流を検出する相
   電流検出手段とを備えたｎ台のインバータ制御ユニット
   が前記ｎ系統の多相固定子巻線に対してそれぞれ設けら
   れ、 １台の前記インバータ制御ユニットにおいては、前記相
   電流検出手段により求めた前記相電流がフィードバック
   されて、該１台のインバータ制御ユニットの前記ＰＷＭ
   制御部において対応する多相固定子巻線の各相の前記相
   電流の値を前記電流指令によって指令された指令電流値
   にするためのＰＷＭ制御信号が出力され、 前記１台のインバータ制御ユニットの前記ＰＷＭ制御部
   から出力された前記ＰＷＭ制御信号が前記ｎ−１台のイ
   ンバータ制御ユニットの各インバータに与えられるよう
   に、前記ｎ台のインバータ制御ユニットの前記切り替え
   スイッチが選択され、かつ前記１台のインバータ制御ユ
   ニットの前記ラインドライバと前記ｎ−１台のインバー
   タ制御ユニットのラインレシーバとが接続され、 前記ｎ台のインバータ制御ユニット内の前記多相整流回
   路の出力がそれぞれ共通に接続され、 前記ｎ台のインバータ制御ユニットの前記多相整流回路
   の交流入力端子に対してそれぞれ実質的にインピーダン
   スが等しい交流リアクトルが別個に接続されていること
   を特徴とする多重巻き電動機の制御装置。
2. 【請求項２】 複数の固定子スロットに２系統の三相固
   定子巻線が各相が同相になるようにそれぞれ収納されて
   なる多重巻き電動機の制御装置であって、 三相交流電源から入力される三相交流電力を直流電力に
   整流する三相整流回路と、前記三相整流回路の出力を入
   力として交流電力を出力するインバータと、該インバー
   タをＰＷＭ制御するためのＰＷＭ制御信号を出力するＰ
   ＷＭ制御部と、前記ＰＷＭ制御信号を外部に出力するラ
   インドライバと、外部から前記ＰＷＭ制御信号を受信す
   るラインレシーバと、前記ＰＷＭ制御部と前記ラインレ
   シーバとを選択的に前記インバータに接続する切り替え
   スイッチと、三相固定子巻線の相電流を検出する相電流
   検出手段とを備えた２台のインバータ制御ユニットが前
   記２系統の三相固定子巻線に対してそれぞれ設けられ、 一方の前記インバータ制御ユニットにおいては、前記相
   電流検出手段により求めた前記相電流がフィードバック
   されて、該インバータ制御ユニットの前記ＰＷＭ制御部
   において各相の前記相電流の値を前記電流指令によって
   指令された指令電流値にするためのＰＷＭ制御信号が出
   力され、 前記一方のインバータ制御ユニットの前記ＰＷＭ制御部
   から出力された前記ＰＷＭ制御信号が他方の前記インバ
   ータ制御ユニットのインバータに与えられるように、前
   記他方のインバータ制御ユニットの前記切り替えスイッ
   チが選択され、かつ前記一方のインバータ制御ユニット
   の前記ラインドライバと前記他方のインバータ制御ユニ
   ットのラインレシーバとが接続され、 前記２台のインバータ制御ユニット内の前記三相整流回
   路の出力がそれぞれ共通に接続され、 前記２台のインバータ制御ユニットの前記三相整流回路
   の三相交流入力端子に対してそれぞれ実質的にインピー
   ダンスが等しい交流リアクトルが別個に接続されている
   ことを特徴とする多重巻き電動機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記相電流検出手段は、三相の相電流の
   二相の相電流を検出する２台の電流検出器と検出した前
   記二相の相電流から残りの一相の相電流を演算する相電
   流演算回路とからなる請求項２に記載の多重巻き電動機
   の制御装置。
4. 【請求項４】 前記インバータ制御ユニットは、前記多
   相整流回路の出力端子に外部から接続可能な専用接続端
   子をそれぞれ備えている請求項１または２に記載の多重
   巻き電動機の制御装置。
5. 【請求項５】 前記多重巻き電動機は、２系統の三相固
   定子巻線を有し、前記２系統の三相固定子巻線のうち同
   じ相の２つの巻線が前記ステータコアの周方向に並ぶ複
   数の固定子スロットの深い部分と浅い部分とにそれぞれ
   収納され、しかも隣接する極毎に前記固定子スロットの
   深い部分と浅い部分とに収納する前記２系統の三相固定
   子巻線の位置が交互に替えられて系統間の磁気バランス
   がほぼ等しくなるように構成された構造を有している請
   求項２に記載の多重巻き電動機の制御装置。